Beoordeling van eind-expiratoire longvolumes bij gezonde proefpersonen met behulp van High Flow Oxygen (Vapotherm®)

High-flow neuscanule-zuurstoftherapie (HFNC) is een methode voor zuurstoftoediening die nu algemeen wordt gebruikt bij aanhoudend hypoxische patiënten die ongevoelig zijn voor conventionele vormen van zuurstofsuppletie (d.w.z. neuscanule, gezichtsmasker, non-rebreather gezichtsmasker). Aanvankelijk gebruikt bij pasgeborenen, wordt het nu steeds populairder bij de volwassen bevolking. Hoewel de onderzoekers weten hoe HFNC zorgt voor zuurstofsuppletie, is het fysiologische mechanisme van het corrigeren van hypoxemie nog steeds onduidelijk. Er zijn vijf mechanismen van hypoxemie, vier die corrigeren met zuurstofsuppletie - verminderde fractie ingeademde zuurstof (FiO2), hyperventilatie, ventilatie-perfusie (V/Q) mismatch en diffusiedefect; en een die niet - shunt. De hypoxemie die ongevoelig is voor aanvullende zuurstof suggereert de aanwezigheid van een fysiologische shunt. De conventionele niet-invasieve therapie om de shuntfractie te verminderen, vereist het verhogen van de eind-expiratoire longvolumes door de eind-expiratoire luchtwegdruk te verhogen met behulp van continue positieve luchtwegdruk (CPAP) of bilevel positieve luchtwegdruk (BiPAP). Het Vapotherm® (Vapotherm®, Stevensville, Maryland) product van high flow zuurstoftherapie (Precision Flow®) is een product dat de onderzoekers vaak gebruiken op intensive care-afdelingen van het University of Maryland Medical Center. Het creëert geen lekvrije afsluiting in de neus zoals te zien is bij CPAP en BiPAP. Het genereren van positieve druk is bestudeerd in een ander zuurstofsysteem met een hoog debiet, Optiflow™ genaamd (Fisher & Paykel Healthcare, Ltd., Auckland, Nieuw-Zeeland). Dit apparaat verschilt echter van Vapotherm® doordat de neusgaten groot zijn en een afsluiting vormen in elk neusgat, waardoor zowel de ventilatie als het niveau van het genereren van positieve einduitademingsdruk (PEEP) wordt beïnvloed. Bovendien maten deze onderzoeken de positieve expiratoire longdruk, niet het volume. Positieve en expiratoire alveolaire druk en toename van het expiratoire longvolume bij volwassenen zijn nog niet aangetoond met behulp van Precision Flow®.

HFNC is intrigerend omdat studies en klinische gegevens hebben aangetoond dat het een relatief niet-invasieve methode van zuurstoftoediening is die hypoxemie beter lijkt te corrigeren dan andere niet-invasieve methoden. Het is comfortabeler dan een CPAP-apparaat en wordt daarom beter verdragen door patiënten, vooral door patiënten die ernstig ziek en mogelijk veranderd zijn. Hoewel het al enige tijd bij pasgeborenen wordt gebruikt, is het gebruik ervan bij volwassenen nieuw en moet er meer onderzoek naar worden gedaan.

De hypothese van de onderzoekers is dat HFNC aanhoudende hypoxemie corrigeert door verhoogde eind-expiratoire longvolumes te produceren, waardoor de longblaasjes open blijven tijdens de ademhalingscyclus, wat andere zuurstofsupplementen niet kunnen doen. Met behulp van gezonde vrijwilligers zullen de onderzoekers de eindexpiratoire longvolumes meten op HFNC en deze vergelijken met die verkregen met CPAP bij graduele drukken.